一種基于GC-FID檢測器的對數(shù)放大電路制造技術

本實用新型專利技術公開了一種基于GC

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于GC
?
FID檢測器的對數(shù)放大電路


[0001]本技術涉及一種基于GC
?
FID檢測器的對數(shù)放大電路。

技術介紹

[0002]GC
?
FID是氣象色譜
?
火焰離子化檢測器法的簡稱，該技術是氣象色譜和FID檢測器聯(lián)用的測量方法。GC
?
FID檢測器的對數(shù)放大電路是檢測器是否燃燒及燃燒是否充分的必不可少電路部分，該電路可使檢測器輸出電流信號更加穩(wěn)定，通過檢測峰高與峰面積來判定氣體是否燃燒充分或反演出待測氣體的濃度。提高甲烷與非甲烷總烴的檢測精度。
[0003]傳統(tǒng)的GC
?
FID檢測器輸出的信號采用線性放大，即我們常說的跨阻放大，此種放大電路對于輸入動態(tài)范圍比較窄的信號是可以適應的，對于動態(tài)范圍大、量程比較寬的就要進行多個電阻來回切換檔位。因此其缺點顯而易見：適用低濃度氣體測量、輸入動態(tài)范圍大的信號，無法覆蓋信號上下限、切換檔位來變更采集量程或軟件設計成自動控制增益增加成本。

技術實現(xiàn)思路

[0004]本技術的目的在于提供一種基于GC
?
FID檢測器的對數(shù)放大電路，以解決上述
技術介紹
中提出的適用低濃度氣體測量、輸入動態(tài)范圍大的信號，無法覆蓋信號上下限、切換檔位來變更采集量程或軟件設計成自動控制增益增加成本的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本技術提供如下技術方案：一種基于GC
?
FID檢測器的對數(shù)放大電路，包括MCU電路、與MCU電路通過SPI通信連接的數(shù)字隔離電路、ADC采集電路、前置放大電路、濾波電路；
[0006]所述MCU電路是以STM32為核心的主控通訊的電路；
[0007]所述數(shù)字隔離電路用于隔離模數(shù)信號；
[0008]所述前置放大電路用于將GC
?
FID檢測器產(chǎn)生的電流信號放大；
[0009]所述濾波電路，用于對前置放大電路輸出的電壓信號進行濾波，去除高頻成分；
[0010]所述ADC采集電路用于采集濾波電路輸出的電壓信號。
[0011]優(yōu)選的，所述還包括高壓電路，所述高壓電路用于給GC
?
FID檢測器內的電子一個偏移方向。
[0012]優(yōu)選的，所述MCU電路用于提供主從模式SPI通訊采集與輸出數(shù)字量信號，MCU電路包括STM32F767系列的單片機、晶振、看門口芯片、FLASH芯片、串口芯片和按鍵，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊及電信號實時的收發(fā)，MCU電路中MCU型號為STM32F767IGT6。
[0013]優(yōu)選的，所述數(shù)字隔離電路包括隔離芯，用于隔離信號地與信號電源，以防止外界擾動造成的誤觸發(fā)，所述隔離芯片型號為SI8641DB。
[0014]優(yōu)選的，所述ADC采集電路用于調理濾波電路輸出的較低頻率的模擬量信號，且ADC采集電路包括高分辨率的ADC芯片、運算放大器，所述ADC芯片的型號為ADS1256IDBR。
[0015]優(yōu)選的，所述前置放大電路包括4片配對的三極管，所述前置放大電路用于將GC
?
FID檢測器輸出的微弱電流信號采用硬件電路進行對數(shù)運算，使輸入的電流信號進行對數(shù)放大輸出相應的電壓信號。
[0016]優(yōu)選的，所述前置放大電路運放芯片的型號包括AD549JHZ、MAT12AH、AD706ARZ。
[0017]優(yōu)選的，所述濾波電路采用四階有源低通濾波器對對數(shù)放大后的信號進行低通濾波。
[0018]優(yōu)選的，所述濾波電路中運放芯片的型號為ADA4077ARZ。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本技術的優(yōu)點與好處：
[0020]本技術對數(shù)放大電路用以提取放大GC
?
FID檢測器正常工作下輸出的微弱電流信號，從而反演出被測氣體濃度；該對數(shù)放大電路對于輸入動態(tài)范圍大或窄的信號均可適用，可覆蓋信號上下限，降低成本，從而可以對GC
?
FID檢測器內的電流信號進行準確、穩(wěn)定的檢測；
[0021]本技術對數(shù)放大電路抗干擾能力強、穩(wěn)定性好、控制精度準、靈敏度高。
附圖說明
[0022]圖1為本技術整體結構示意圖；
[0023]圖2為本技術MCU電路圖；
[0024]圖3為本技術數(shù)字隔離電路圖；
[0025]圖4為本技術ADC采集電路圖；
[0026]圖5為本技術前置放大電路圖；
[0027]圖6為本技術濾波電路圖。
具體實施方式
[0028]下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。
[0029]請參閱圖1
?
6，本技術提供一種技術方案：一種基于GC
?
FID檢測器的對數(shù)放大電路，包括MCU電路、與MCU電路通過SPI通信連接的數(shù)字隔離電路、ADC采集電路、前置放大電路、濾波電路；
[0030]MCU電路是以STM32為核心的主控通訊的電路，提供主從模式SPI通訊采集與輸出數(shù)字量；
[0031]數(shù)字隔離電路用于隔離模數(shù)信號，隔離MCU與其他數(shù)字電路及電平的轉換，數(shù)字隔離電路是用來隔離數(shù)字SPI通訊的電路；
[0032]前置放大電路用于將GC
?
FID檢測器產(chǎn)生的電流信號放大；
[0033]濾波電路，用于對前置放大電路輸出的電壓信號進行濾波，去除高頻成分；
[0034]ADC采集電路用于采集濾波電路輸出的電壓信號，ADC采集電路是一種調理信號與模數(shù)轉換電路。
[0035]本技術對數(shù)放大電路用以提取放大GC
?
FID檢測器正常工作下輸出的微弱電流信號，從而反演出被測氣體濃度；該對數(shù)放大電路對于輸入動態(tài)范圍大或窄的信號均可
適用，可覆蓋信號上下限，降低成本，從而可以對GC
?
FID檢測器內的電流信號進行準確、穩(wěn)定的檢測。
[0036]作為優(yōu)選的實施方式，該對數(shù)放大電路還包括高壓電路，高壓電路用于給GC
?
FID檢測器內的電子一個偏移方向，便于放大電路采集電流。
[0037]作為優(yōu)選的實施方式，MCU電路用于提供主從模式SPI通訊采集與輸出數(shù)字量信號，MCU電路包括STM32F767系列的單片機、晶振、看門口芯片、FLASH芯片、串口芯片和按鍵，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊及電信號實時的收發(fā)，MCU電路中MCU型號為STM32F767IGT6。
[0038]作為優(yōu)選的實施方式，數(shù)字隔離電路包括隔離芯，用于隔離信號地與信號電源，以防止外界擾動造成的誤觸發(fā)，保證數(shù)據(jù)流的可靠性，隔離芯片型號為SI8641DB。
[0039]本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于GC
?
FID檢測器的對數(shù)放大電路，其特征在于：包括MCU電路、與MCU電路通過SPI通信連接的數(shù)字隔離電路、ADC采集電路、前置放大電路、濾波電路；所述MCU電路是以STM32為核心的主控通訊的電路；所述數(shù)字隔離電路用于隔離模數(shù)信號；所述前置放大電路用于將GC
?
FID檢測器產(chǎn)生的電流信號放大；所述濾波電路，用于對前置放大電路輸出的電壓信號進行濾波，去除高頻成分；所述ADC采集電路用于采集濾波電路輸出的電壓信號。2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于GC
?
FID檢測器的對數(shù)放大電路，其特征在于：還包括高壓電路，所述高壓電路用于給GC
?
FID檢測器內的電子一個偏移方向。3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于GC
?
FID檢測器的對數(shù)放大電路，其特征在于：所述MCU電路用于提供主從模式SPI通訊采集與輸出數(shù)字量信號，MCU電路包括STM32F767系列的單片機、晶振、看門口芯片、FLASH芯片、串口芯片和按鍵，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊及電信號實時的收發(fā)，MCU電路中MCU型號為STM32F767IGT6。4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于GC
?
FID檢測器的對數(shù)放大電路，其特征在于：所述數(shù)字隔離電路包括隔離芯，用于隔離信...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉洋，顧潮春，趙玲寶，吳瓊水，謝兆明，
申請(專利權)人：南京中鯤儀器科技有限公司，
類型：新型
國別省市：